集成式環氧瀝青低溫負荷變形溫度測定裝置的製作方法

2023-11-11 13:58:42

本發明涉及一種試驗裝置，尤其是一種環氧瀝青試驗裝置，具體地說是一種能檢測環氧瀝青低溫變形能力的集成式環氧瀝青低溫負荷變形溫度測定裝置。

背景技術：

環氧瀝青材料具有優異的低溫使用性能，負荷變形溫度試驗是表徵環氧瀝青材料低溫性能的主要指標，該項指標在美國環氧瀝青技術指標中有明確要求。美國企業主要採用美標ASTM D648的方法進行檢測，該美標的主要使用溫度範圍是室溫以上。環氧瀝青材料的負荷變形溫度指標一般在-15~-25℃。目前我國檢測機構對塑料製品的負荷變形溫度的測定主要是按照GB/T 1634.1-2004 《塑料 負荷變形溫度的測定 第1部分：通用試驗方法》和GB/T 1634.2-2004《塑料 負荷變形溫度的測定 第2部分：塑料、硬橡膠和長纖維增強複合材料》，上述兩標準針對的材料變形溫度檢測範圍是室溫以上。另外，現有的負荷變形溫度檢測儀器的使用範圍也是室溫以上。目前，國內暫無相應檢測方法和儀器，存在檢測技術空白。在這種情況下，急需設計並研製適合環氧瀝青負荷變形溫度的檢測儀器，以解決溫度測量的問題，使得能夠對該材料的產品質量做到有效監控，促進並保障產品廣泛的安全應用。

技術實現要素：

本發明的目的是針對目前暫無檢測環氧瀝青材料負荷變形溫度處於0℃以下的特性儀器的問題，設計一種集成式環氧瀝青低溫負荷變形溫度測定裝置，以填補低溫環境下無負荷變形溫度檢測設備的空白，簡單易於操作，能滿足日常檢測的需求。

本發明的技術方案是：

一種集成式環氧瀝青低溫負荷變形溫度測定裝置，其特徵是它包括制冷機1和試驗箱體2，試驗箱體2中安裝有浴槽3，浴槽3的上部設上液管15，下部連接有排液管16以便加入的排放浸沒試樣的液體，制冷機1通過製冷連接管與安裝在浴槽3中的製冷管相連從而對浴槽3內部進行製冷；浴槽3內部還安裝有加熱器4以便測試時調節浴槽3內的溫度；浴槽3上安裝有能升降的並對其進行密封的面板5，面板5上安裝有託盤6，託盤6與插入浴槽3中的負載杆7相連，負載杆7的下端與吊裝在面板5下部的試樣架8相對，在試驗箱體1的一側安裝有千分表杆11，安裝在千分表杆上的千分表的錶針與放置在託盤6中的法碼相抵；在面板5上插裝有測溫電偶13。

所述的試樣架8上設有供放置試樣並有利於變形的凸起9。

所述的面板5的兩側均與電動推桿10相連，電動推桿10安裝在試驗箱體2中、浴槽3的外側。

所述的浴槽3中安裝有攪拌軸12，攪拌軸12帶動其上的攪拌葉片轉動，以便使浴槽3內的溫度更加均勻。

所述的負載杆7連接有直接與試樣接觸的壓頭14，壓頭14的端部為半球面結構。

所述的安裝在浴槽3中的製冷管為螺旋形紫銅管。

所述的面板5由上下兩塊組成，下部的面板用於與浴槽密封連接，下部的面板用於安裝託盤和設置電氣開關按鈕。

所述的負載杆7上部套裝在固定在面板5上的導向套17中。

本發明的有益效果：

1. 本發明可操作性強。

2. 本發明可重複性高、效率高。

3. 本發明溫度可控性和穩定性高。

4.本發明能夠方便有效的檢測環氧瀝青在低溫環境（零度以下）的負荷變形溫度。

附圖說明

圖1是本發明的主視結構示意圖。

圖2是本發明的試驗箱體的側視結構示意圖。

圖3是本發明的面板的結構示意圖。

圖4是圖3的左視圖。

圖5是本發明浴槽的結構示意圖。

圖6是圖5的左視結構示意圖。

圖7是圖5的俯視結構示意圖。

圖8是本發明的試驗箱體的內部結構（局部）示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

如圖1-8所示。

一種集成式環氧瀝青低溫負荷變形溫度測定裝置，它包括制冷機1和試驗箱體2，如圖1所示，制冷機1可採用常規製冷設備，試驗箱體2中安裝有浴槽3，如圖2，浴槽3的上部設上液管15，下部連接有排液管16以便加入的排放浸沒試樣的液體，制冷機1通過製冷連接管與安裝在浴槽3中的製冷管（可採用螺旋形紫銅管）相連從而對浴槽3內部進行製冷，製冷連接管應採取保溫措施；浴槽3內部還安裝有加熱器4以便測試時調節浴槽3內的溫度，為了使浴槽內溫度快速均勻，還應在浴槽內加裝電動攪拌軸12，攪拌軸12帶動其上的攪拌葉片轉動，如圖5、6、7所示；浴槽3上安裝有能升降的並對其進行密封的面板5，面板5通過兩側電動推桿10實現上下移動，從而打開或關閉浴槽3，電動推桿10安裝在試驗箱體2中、浴槽3的外側，如圖8。所述的面板5可由上下兩塊組成（如圖5），下部的面板用於與浴槽密封連接，下部的面板用於安裝託盤和設置電氣開關按鈕。面板5上安裝有託盤6，託盤6與插入浴槽3中的負載杆7相連，負載杆7上部套裝在固定在面板5上的導向套17中。負載杆7連接有直接與試樣接觸的壓頭14，壓頭14的端部為半球面結構，如圖6，負載杆7的下端與吊裝在面板5下部的試樣架8相對，試樣架8上設有供放置試樣並有利於變形的凸起9。在試驗箱體1的一側安裝有千分表杆11，安裝在千分表杆上的千分表的錶針與放置在託盤6中的法碼相抵；在面板5上插斜裝有測溫電偶13（圖4）。具體實施時可在同一浴槽中安裝四個以上的試驗架8，即可同時進行四個以上的試樣的測試。

本發明的工作流程是：

試驗前應先在試驗浴槽3注入一定體積的液體（酒精），從浴槽的後方加注口注入。將試樣架8電動提升，根據需要將選取的試驗試樣條放置在試樣架兩路架之間的不鏽鋼吊籃內，並用不鏽鋼片將其覆蓋住整個表面，但不壓到試樣條的上表面，使其表面保持平整狀態至開始變形試驗。

試樣安裝放置完畢後，將試樣架8電動降落至浴槽3中，在試驗裝置前部面板觸控屏中設置試驗參數，啟動製冷控制鍵，中央處理器（該設備基於ARM控制研發），向制冷機發送工作指令，壓縮機工作，制冷機與浴槽內部的冷凝器連接，此時管路內部製冷劑發揮作用，浴槽內部液體逐步降溫至-40℃。

設置試驗參數後，制冷機工作的同時，打開攪拌按鍵，此時攪拌電機帶動兩根脈速線以及與脈速線連接的扇葉轉動，對內部液體進行攪動，以便內部液體獲得更好的溫度均勻性，讓四個溫度測量點測得的浴槽內溫度都保持在-40℃。

過幾分鐘以後將試樣架上升，留出少量的可操作空間，將試樣條上部的不鏽鋼片移除出，同時用鑷子將試樣條快速轉移到有跨距的凸起兩端上（此過程默認試樣條在低溫下移除不鏽鋼片，至轉移到試樣架凸起的過程中未發生任何變形），然後將負載杆最下端放置在試樣條上，以防止試樣條在浴槽中發生位置偏離，然後立即啟動下降按鍵，將試樣架8與面板5一併下落，同時將浴槽內的溫度再進行一次製冷降溫，至設定的最低溫度-40℃，當四個溫度測量點檢測到溫度在-40℃後，再保持幾分鐘，準備開始進行位移測定。

同時將負載杆壓頭放置在試樣條的上表面端，負載杆底部安裝壓頭後，選取對應壓力的砝碼放置於上部託盤6中，將表杆上的千分表下部放置到砝碼上，端部活動段壓縮一定位移後，千分表清零，系統判斷此時為零點。

制冷機將浴槽內部液體溫度製冷到設置溫度-40℃後，處理採集該溫度點（浴槽內部裝有五隻PT100），判斷溫度達到試驗條件，發送停止工作指令，制冷機停止工作。

制冷機停止工作後，處理器自動運行程序，啟動浴槽內部的加熱器，點動加熱，實時記錄和判斷升溫速率，自動修正速率。

在規定的升溫速率和載荷下，當試樣變形量達到所要求時，砝碼上部的千分表產生相同的位移，處理器讀取千分表位移量，記錄達到規定位移變量時的變形溫度，對應每一個工位做相同的邏輯動作。

當所有工位試驗達到要求時，系統自動停機，報警，試驗溫度記錄於內部存儲中。實驗裝置後部備有通訊接口，可同時接入計算機，同步記錄試驗過程溫度與曲線。試驗結束後，將內部液體放出密封儲存。打開試驗裝置後部截止閥，液體排完後將該閥關閉（浴槽底部安裝備用閥，該閥長期打開）。

本發明未涉及部分均與現有技術相同或可採用現有技術加以實現。